Question

9．某研究性學(xué)習(xí)小組現(xiàn)要對(duì)一種在倉(cāng)庫(kù)中存放較長(zhǎng)時(shí)間的燒堿樣品進(jìn)行探究．
（1）工業(yè)上常用電解飽和氯化鈉溶液的方法制取燒堿，同時(shí)生成氯氣和電解水時(shí)負(fù)極產(chǎn)生的氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑
（2）用這種方法得到的燒堿中可能含有氯化鈉等雜質(zhì)，該小組的同學(xué)猜測(cè)除了氯化鈉外，樣品中還可能含有碳酸鈉，猜測(cè)的依據(jù)是2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O（用化學(xué)方程式表示）
（3）欲證明該樣品是否完全變質(zhì)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，寫出操作、現(xiàn)象、結(jié)論．
（4）該小組的同學(xué)欲證明部分變質(zhì)燒堿溶液中是否含有氯化鈉，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（提示：氫氧化鈉、碳酸鈉均能與硝酸銀反應(yīng)）

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
向該樣品的水溶液中加入過(guò)量的①稀硝酸	②有氣泡產(chǎn)生	樣品中含有氯化鈉
向上述實(shí)驗(yàn)所得的溶液中滴加少量硝酸銀溶液	③有白色沉淀產(chǎn)生

（5）取20g該樣品，加入100g的稀鹽酸，恰好完全反應(yīng)，所得溶液的質(zhì)量為117.8g．求該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 根據(jù)反應(yīng)物和生成物以及反應(yīng)條件書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式；根據(jù)氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉進(jìn)行解答；證明氫氧化鈉是否完全變質(zhì)就是證明是否含有氫氧化鈉；檢驗(yàn)氯化鈉就是檢驗(yàn)氯離子的存在，可以使用硝酸銀溶液，根據(jù)題干提供的數(shù)據(jù)結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算即可．

解答 解：（1）燒堿是氫氧化鈉，電解水時(shí)負(fù)極產(chǎn)生的氣體是氫氣，故電解飽和氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故填：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）由于氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，故樣品中還可能含有碳酸鈉，故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（3）要證明該樣品是否完全變質(zhì)，就是證明是否含有氫氧化鈉，需要加入過(guò)量的氯化鈣溶液除去碳酸鈉，然后加入酚酞試液，根據(jù)是否變紅確定是否含有氫氧化鈉，故填：取樣品加入試管，加水溶解，加入足量的氯化鈣溶液至不再產(chǎn)生沉淀，取上層清液，加入酚酞試液，若變紅則部分變質(zhì)，若不變色則完全變質(zhì)；．
（4）要證明部分變質(zhì)燒堿溶液中是否含有氯化鈉，就是檢驗(yàn)氯離子的存在，需要先加入硝酸除去碳酸鈉和氫氧化鈉，然后加入硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀則含有氯化鈉，故填：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
向該樣品的水溶液中加入過(guò)量的①稀硝酸	②有氣泡產(chǎn)生	樣品中含有氯化鈉
向上述實(shí)驗(yàn)所得的溶液中滴加少量硝酸銀溶液	③有白色沉淀產(chǎn)生

（5）產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為：20g+100g-117.8g=2.2g
設(shè)該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                                        44
x                                             2.2g
$\frac{106}{44}=\frac{x}{2.2g}$
x=5.3g
該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{5.3g}{20g}×100%=26.5%$
答：該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.5%．

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究了物質(zhì)的成分，熟悉常見的黑色物質(zhì)、碳還原氧化銅的現(xiàn)象、生成物的性質(zhì)是解答本題的基礎(chǔ)．